منبع تغذیه متغیر آزمایشگاهی با آداپتورهای قدیمی

قبل از اینکه دست‌به‌کار بشیم، بهتره بدونی که قراره دقیقا چی بسازیم. ما یک محفظه (قاب) زیبا داریم که قراره کلیدها، نمایشگر و ولوم‌ها روی پنل‌های اون نصب بشن و مدار اصلی داخلش قرار بگیره. داشتن یک تصویر ذهنی از محصول نهایی، بهت کمک می‌کنه تا سیم‌کشی‌ها و جای‌گذاری قطعات رو خیلی راحت‌تر و سریع‌تر پیش ببری. پس ابزارت رو آماده کن تا بریم سراغ بخش عملی کار.

اولین قدم تو مونتاژ این پروژه، نصب فیش مادگی آداپتور (سایز استاندارد 5.5 در 2.5 میلی‌متر) و یکی از کلیدهای کلنگی روی پنل پشتی قاب دستگاهه. پیشنهاد می‌کنم کلید رو طوری نصب کنی که وقتی اهرمش رو به سمت بالا می‌زنی روشن (ON) بشه و وقتی رو به پایین می‌زنی خاموش (OFF) باشه؛ چون اینطوری استفاده ازش خیلی حس طبیعی‌تری داره.

البته این فقط یک پیشنهاده و اگر خیلی برات مهم نیست، می‌تونی تو هر جهتی که دوست داشتی نصبش کنی.

حالا باید ورودی برق رو سیم‌کشی کنیم. چند تکه سیم کوتاه بردار و با استفاده از وارنیش حرارتی برای عایق‌کاری، پین مرکزی فیش آداپتور (که قطب مثبت هست) رو به یکی از پایه‌های کلید لحیم کن. بعد از اون، به پایه بیرونی فیش آداپتور (قطب منفی) و پایه دوم کلید (که حالا مثبت خروجی کلید محسوب می‌شه)، هر کدوم یک سیم حدودا 7 تا 8 سانتی‌متری لحیم کن.

سر آزاد این دوتا سیم رو لخت کن، اما فعلا به جایی وصلشون نمی‌کنیم تا تو مراحل بعدی بریم سراغشون.

تو این مرحله باید ولوم‌های 200 کیلواهم رو برای نصب آماده کنیم. برای این کار به 6 تکه سیم کوتاه (حدودا 10 سانتی‌متر) و 6 تکه وارنیش حرارتی نیاز داری. کار خیلی ساده‌ست: به هرکدوم از 3 پایه روی ولوم‌ها یک سیم لحیم کن و روی اتصالات رو با وارنیش بپوشون تا اتصال کوتاهی رخ نده. فعلا این ولوم‌های سیم‌کشی شده رو بذار کنار تا کمی جلوتر روی مدار اصلی نصبشون کنیم.

الان وقتشه که پنل جلویی دستگاه رو آماده کنیم. دوتا ترمینال پیچی خروجی رو روی پنل ببند و دومین کلید کلنگی رو هم دقیقا کنارشون نصب کن. این کلید قراره وظیفه قطع و وصل کردن برق خروجی رو (بدون خاموش شدن کل دستگاه) بر عهده داشته باشه.

برای اینکه ظاهر دستگاهت استاندارد و شبیه نمونه‌های حرفه‌ای بشه، بهتره ترمینال مثبت (قرمز) رو بالا و ترمینال منفی (مشکی) رو پایین نصب کنی. کلید رو هم مثل مرحله قبل طوری ببند که رو به بالا روشن بشه.

برای محافظت از مدار، باید دیود 1N5408 رو بین دوتا ترمینال خروجی قرار بدیم. دقت کن که این دیود باید به صورت "معکوس" لحیم بشه (یعنی خط روی دیود به سمت ترمینال مثبت باشه). تو حالت کارکرد عادی هیچ جریانی از این دیود رد نمی‌شه، اما اگر بخوای با این منبع تغذیه یک باتری رو شارژ کنی و اشتباها قطب‌ها رو برعکس وصل کنی، این دیود جلوی آسیب دیدن قطعات داخلی رو می‌گیره.

دقیقا مثل کاری که با کلید ورودی کردیم، اینجا هم یک تکه سیم از ترمینال مثبت خروجی به یکی از پایه‌های کلید کلنگی دوم لحیم کن. به پایه دیگه کلید هم یک سیم 8 سانتی‌متری وصل کن. سر آزاد این سیم هم مثل سیم‌های قبلی فعلا رها می‌مونه تا تو مرحله سیم‌کشی نهایی به مدار وصلش کنیم.

قبل از اینکه ماژول کاهنده-افزاینده رو داخل قاب ببندیم، باید اون ولوم‌هایی که آماده کرده بودیم رو جایگزین پتانسیومترهای (مولتی‌ترن) کوچیک روی خود ماژول کنیم. این کار دو مرحله داره: اول باید مولتی‌ترن‌های لحیم شده روی برد رو دربیاریم.

برای این کار یک ترفند ساده هست: با هویه کلی قلع تازه روی هر سه پایه مولتی‌ترن بریز و هویه رو بینشون حرکت بده تا هر سه پایه همزمان داغ بشن؛ این‌طوری قطعه به راحتی و بدون آسیب زدن به پدهای برد از جاش درمیاد.

وقتی هر دو قطعه رو درآوردی، باید سیم‌های ولوم‌های جدید رو به جاشون لحیم کنی. ترتیب وصل کردن سیم‌ها خیلی مهمه تا وقتی ولوم رو به سمت راست می‌چرخونی، مقادیر زیاد بشن و برعکس کار نکنن. با تست‌هایی که انجام دادیم، برای اینکه جهت چرخش هر دو ولوم ولتاژ (CV) و جریان (CC) درست باشه، باید به این روش عمل کنی:

ماژول رو طوری بگیر که ترمینال‌های خروجی به سمت خودت باشه. پایه شماره 1 ولوم جدید (سمت چپی) باید به سوراخ شماره 3 روی برد (سمت راستی) وصل بشه. پایه وسط ولوم به همون سوراخ وسط می‌خوره. و پایه شماره 3 ولوم (سمت راستی) باید به سوراخ شماره 1 روی برد (سمت چپی) لحیم بشه.

حالا که ولوم‌ها با موفقیت به ماژول وصل شدن، می‌تونیم مجموعه مدار رو داخل قاب قرار بدیم. ولوم‌ها رو از سوراخ‌های پنل جلویی رد کن و با مهره و واشر خودشون محکم ببند. معمولا استاندارد کار اینه که ولوم تنظیم ولتاژ سمت چپ و ولوم تنظیم جریان سمت راست باشه، ولی می‌تونی جای این‌ها رو به سلیقه خودت عوض کنی.

بعد از اینکه ولوم‌ها محکم شدن، ماژول کاهنده-افزاینده رو کف قاب بذار و با چهارتا پیچ آلن M3x6 محکم به بدنه فیکس کن.

رسیدیم به حساس‌ترین بخش کار یعنی اتصال سیم‌ها به همدیگه! کار کردن و وارنیش زدن تو فضای کوچیک قاب ممکنه کمی دقت بخواد، اما اصلا نگران نباش. من تمام اتصالات رو برات توضیح می‌دم و می‌تونی از عکس شماتیک مدار هم کمک بگیری.

یک نکته طلایی: برای سیم‌کشی ماژول نمایشگر ولتاژ و جریان، بهتره اول فقط سوکت‌های سیمی اون رو به مدار وصل کنی و خود پنل نمایشگر رو فعلا جا نزنی تا فضای بیشتری برای حرکت دستت داخل قاب داشته باشی. وقتی کل سیم‌کشی تموم شد، می‌تونی سوکت‌ها رو از پشت به نمایشگر وصل کنی و اون رو تو جاش محکم کنی. اتصالات به این شکل انجام می‌شه:

1. سوکت سه‌سیمه و نازک نمایشگر رو بردار. سیم قرمز این سوکت رو با سیم مثبتی که از کلید اصلی اومده یکی کن و سیم مشکی نمایشگر رو با سیم منفی فیش آداپتور یکی کن. حالا هر دو جفت سیم رو تو ترمینال ورودی ماژول کاهنده-افزاینده قرار بده و پیچش رو سفت کن. این‌طوری هم ماژول تغذیه می‌شه و هم نمایشگر روشن می‌شه.
2. سیم آزادی که از کلید خروجی آورده بودیم رو به همراه سیم زرد رنگ نمایشگر، داخل ترمینال مثبت خروجی ماژول محکم کن.
3. حالا برو سراغ سوکت دوسیمه نمایشگر (سیم‌های این سوکت ضخیم‌تر هستن چون کل جریان خروجی ازشون رد می‌شه). سیم قرمز این سوکت رو به ترمینال پیچی منفی روی پنل جلویی وصل کن و سیم مشکیش رو به ترمینال خروجی منفی روی خود ماژول ببند. با این کار مدار تکمیل می‌شه.

قبل از اینکه کار رو تموم کنی و قاب رو ببندی، یک‌بار دیگه با دقت تمام اتصالات رو چک کن. مطمئن شو که سیم‌های مثبت به مثبت و منفی به منفی وصل شده باشن و هیچ اتصال کوتاهی بین سیم‌ها رخ نداده باشه. یک اشتباه کوچیک ممکنه باعث سوختن ماژول یا آداپتورت بشه!

وقتی خیالت از بابت سیم‌کشی راحت شد، ماژول نمایشگر رو از بیرون قاب داخل سوراخ مستطیلی فشار بده تا جا بره و سوکت‌هاش رو از پشت بهش وصل کن.

همه چیز سر جای خودشه. حالا فقط کافیه درب قاب رو روی محفظه اصلی قرار بدی و با چهارتا پیچ آلن M3x8 محکم ببندیش. تبریک می‌گم، بخش سخت‌افزاری و مونتاژ منبع تغذیه آزمایشگاهیت به همین راحتی تموم شد!

یک آداپتور قدیمی (که قطب مثبت اون داخل فیش باشه و ولتاژش تو محدوده 5 تا 30 ولت باشه) رو بیار و به پشت دستگاه وصل کن. کلید برق پشتی رو روشن کن. با چرخوندن ولوم تنظیم ولتاژ، باید ببینی که عدد روی نمایشگر به نرمی کم و زیاد می‌شه.

حالا می‌تونی یک مصرف‌کننده (مثل یک آرمیچر یا لامپ) رو به خروجی وصل کنی و کلید جلویی رو بزنی تا جریان برقرار بشه. برخلاف منابع تغذیه گرون‌قیمت بازار، اینجا برای تنظیم محدودکننده جریان (Current Limit)، نمی‌تونی فقط ولوم جریان رو بچرخونی و عدد تنظیم شده رو روی صفحه ببینی.

باید دستگاه رو به یک بار (مصرف‌کننده) وصل کنی (یا در ولتاژهای خیلی پایین، خروجی رو اتصال کوتاه کنی) و بعد ولوم جریان رو بچرخونی تا روی عددی که می‌خوای فیکس بشه. چون جریان در حال عبور از مداره، تغییراتش رو همون لحظه روی نمایشگر می‌بینی.

امیدوارم از این آموزش ساختنی در مجله آیسی‌مدار لذت برده باشی و این منبع تغذیه جمع‌وجور و حرفه‌ای، جای خودش رو روی میز کارت باز کنه. اگر تو مسیر ساختش سوالی داشتی یا این دستگاه رو ساختی، حتما تو بخش نظرات برامون بنویس. تیم ما تو آیسی‌مدار همیشه مشتاق دیدن پروژه‌ها و خروجی کار شماست!